通过范德华铁磁体 Fe$_{4}$GeTe$_{2}$ 的半金属输运与自旋极化隧穿
材料科学
2024-03-18 v1
摘要
范德华铁磁体的近期出现为设计自旋电子器件带来了新的机遇。我们通过结合密度泛函理论与非平衡格林函数方法，从理论上研究了范德华铁磁体 FeGeTe 的相干自旋相关输运性质。我们发现，垂直于各层方向的电导是半金属的，即由于材料的电子结构，它是完全自旋极化的。这一特性从体材料到单层都持续存在，即使在显著的偏置电压下也是如此，并且受自旋轨道耦合和电子关联的影响很小。受此观察的启发，我们随后研究了磁隧道结中的隧穿磁阻（TMR）效应，该隧道结由两层 FeGeTe 组成，中间由作为绝缘势垒的范德华间隙隔开。我们预测 TMR 比率接近 500%，并且可以通过增加结中 FeGeTe 的层数来进一步提高该比率。
引用
@article{arxiv.2403.10195,
title = {Half-metallic transport and spin-polarized tunneling through the van der Waals ferromagnet Fe${_4}$GeTe$_{2}$},
author = {Anita Halder and Declan Nell and Antik Sihi and Akash Bajaj and Stefano Sanvito and Andrea Droghetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10195},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 15 figures and 4 tables